收获期对中单9409和中原单32玉米秸秆主要化学成分的影响

闫贵龙 田树飞 穆秀敏 曹春梅 王瑞兵

摘要 [目的] 研究收获期对中单9409和中原单32玉米秸秆主要化学成分的影响。 [方法] 选用玉米品种中单9409和中单元32作为试验材料，研究收获期对其秸秆主要化学成分的影响。[结果] 中单9409品种秸秆在1/4乳线期营养价值最高，其他收获期营养价值差异不明显;中原单32品种秸秆在3/4乳线期营养价值最高，1/4乳线期次之，4/4乳线期最差。[结论] 中单9409在冻死时收获最佳，这更有利于籽粒中营养物质的积累。

关键词 中单9409;中原单32;收获期;玉米秸秆;化学成分

中图分类号 S513 文献标识码

A 文章编号 0517-6611（2014）33-11731-03

Effects of Harvesting Time on the Main Chemical Components in the Stalks of Corn Varieties Zhongdan No.9409 and Zhongyuandan No.32

YAN Gui-long ， TIAN Shu-fei， MU Xiu-min et al （College of Animal Science and Technology， Hebei North University， Xuanhua， Hebei 075131）

Abstract [Objective] The research aimed to study the effects of harvesting time on the main chemical components in the stalks of corn varieties Zhongdan No.9409 and Zhongyuandan No.32. [Method] Taking corn varieties Zhongdan No.9409 and Zhongyuandan No.32 as test materials， the effects of harvesting time on their main chemical components were studied. [Result] The stalks of Zhongdan No.9409 harvested in 1/4 milk line stage had the highest nutritive value， and the nutritive value in other harvesting stages had no significant difference. The stalks of Zhongyuandan No.32 harvested in 3/4 milk line stage had the highest nutritive value， and its nutritive value in 1/4 milk line stage was the second， and that in 4/4 milk line stage was the worst. [Conclusion] The best harvesting time of Zhongdan No.9409 was winter-killing time， which was favorable for the accumulation of nutriments in corn grains.

Key words Zhongdan No.9409; Zhongyuandan No.32; Harvesting time; Corn stalks; Chemical components

基金項目 河北省科技计划项目（11220418）;河北北方学院校级创新团队项目（CXTD1305）。

作者简介 闫贵龙 （1962- ），男，河北万全人，教授，博士，从事动物营养和家禽生产研究。

收稿日期 2014-10-13

玉米是我国北方的主要粮食作物，但随着人们生活水平的提高，玉米除了部分作为鲜食外，主要作为饲料被利用。然而，无论是玉米籽粒还是玉米秸秆，粗蛋白含量低是其主要缺陷。为此，育种学家们近年来培养出许多蛋白质含量高、质量好的玉米品种，其中中原单32和中单9409是典型代表[1-2]。中原单32是由中国农业科学院原子能利用所选育而成的，其籽粒粗蛋白含量为12.77%，比我国商品玉米粗蛋白含量高4.87个百分点，比美国商品玉米粗蛋白含量高4.37个百分点，秸秆粗蛋白含量为7.8%～10.54%，平均值为9.20%，比普通杂交种秸秆粗蛋白含量增加4.7个百分点[2-3]。中单9409是中国农业科学院作物研究所培育的优质蛋白玉米品种，其籽粒粗蛋白含量为10.2%，赖氨酸含量为0.41%，比普通玉米提高60%以上，粗淀粉含量71.7%，粗脂肪含量3.6%[4-6]。尽管如此，随着畜牧业生产水平的提高，市场对饲料质量提出了更高要求，目前饲喂全株玉米青贮已成为引领奶牛饲养业的主要趋势，但中原单32和中单9409作为生产优质玉米青贮原料的品种，其最佳收获时间尚未见报道。为此，笔者对收获期对中单9409和中原单32玉米秸秆主要化学成分的影响进行了研究。

1 材料与方法

1.1 试验材料 选用目前张家口市玉米生产中种植的优质蛋白玉米品种中单9409和高蛋白玉米品种中单元32作为试验材料。

1.2 试验地概况 试验在河北巡天农业科技有限公司位于宣化县洋河南镇的试验田中进行。该地域土壤pH为（8.19±0.35），有机质含量为（15.69±4.80）g/kg，全氮含量为（0.89±0.31）g/kg，水溶性氮含量为（32.18±13.17）mg/kg，速效磷含量（27.01±7.71）mg/kg，速效钾含量为（219.89±49.71）mg/kg[7]。

1.3 试验方法

1.3.1 种植和取样。在2012年5月至10月进行种植，5月15日采用人工点播的方法播种，种植密度为67 500株/hm2，行距为60 cm，株距为25 cm。播种前于4月20日浇春水，7月7日浇夏水，7月8日施肥，施尿素375 kg/hm2。为了保证品种的纯度及特性，全部采用雌雄穗套袋人工授粉，以保证品种各自原有的特征及品质。取样时以籽粒的成熟度进行，具体按1/4乳线期（蜡熟初期）、3/4乳线期和4/4乳线期或冻死时取样，具体时间在9月3日至10月8日。每个品种每次采样1行，每行9～13株。取样后称重全株、摘穗后重、穗重和裸穗重，称重后尽快用铡草刀切短，晾干，测定干物质含量。

1.3.2 化学成分分析。取风干样品，测定水分、粗脂肪、粗蛋白、粗灰分、钙和磷含量[8];按照Van Soest等[9]的方法分析中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）和酸性洗涤木质素（ADL）;按照Xiong等[10]的方法，用淀粉葡萄糖苷酶（Amyloglucosidase，Sigma Cat.No.A-7255）水解、比色测定样品的总糖含量;水溶性碳水化合物（WSC）含量采用蒽酮比色法进行分析，其样本前处理方法如下：取风干青贮饲料样品4 g，加入100 ml蒸馏水，40 ℃下搅拌30 min，过滤。再取该溶液5 ml以蒸馏水稀释，并定容至50 ml，取最后稀释液采用蒽酮比色法测定WSC含量[11]。

1.3.3 数据统计与分析。采用SAS统计分析软件[12]中的广义线性模型（GLM）进行单因子试验方差分析。

2 结果与分析

2.1 收获期对中单9409玉米秸秆主要化学成分的影响

从表1可以看出，NDF和ADF含量均在1/4乳线期显著（P<0.05）低于其他收获期，而在3/4乳线期与冻死时这2项指标则均差异不显著（P>0.05）;ADL含量在3个收获期间虽然差异不显著（P>0.05），但表观值也呈现NDF、ADF含量的变化趋势。磷和WSC也均以1/4乳线期含量最高，且与其他收获期差异显著或极显著（P<0.01或P<0.05）。粗蛋白和粗灰分含量虽然各收获期差异不显著（P>0.05），但表观值也以1/4乳线期最高。总糖、粗脂肪和钙含量在各收获期比较差异也均不显著（P>0.05），但总糖表观值在冻死时明显低于其他收获期，而粗脂肪的表观值在1/4乳线期明显低于其他收获期。一般而言，随着籽粒成熟度的提高，即植物老化程度提高，牧草和农作物秸秆的蛋白质含量降低，纤维性物质含量提高，容易利用的营养成分含量降低，消化能减少[13]。中单9409玉米秸秆的粗蛋白和纤维性物质含量虽然没有完全按照上述规律而变化，但在1/4乳线期纤维性物质含量最少，粗蛋白含量最高，容易被利用的营养成分（如WSC）含量确实也最高。因此，该品种秸秆在1/4乳线期营养价值最高;3/4乳线期和冻死时秸秆的营养价值差别则不明显。

表1 收获期对中单9409玉米秸秆主要化学成分含量的影响（以干物质计） %

注：同列不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。

2.2 收获期对中原单32玉米秸秆主要化学成分的影响

從表2可以看出，NDF、ADF和ADL 的含量虽然各收获期差异均不显著（P>0.05），但从表观值看，3/4乳线期很明显都低于其他收获期，而1/4乳线期与4/4乳线期相比，则后者均高于前者。总糖含量与NDF、ADF和ADL 3指标的情况正相反，3/4乳线期总糖含量最高（P<0.05），而其他2个收获期差异不显著（P>0.05）。粗灰分和磷含量则以1/4乳线期显著或极显著（P<0.01或P<0.05）高于其他收获期，并随着籽粒成熟度的提高，粗灰分和磷含量呈减少趋势。粗蛋白和钙含量虽然1/4乳线期与3/4乳线期差异不显著（P>0.05），但1/4乳线期显著高于4/4乳线期（P<0.05），而且从表观数值看，也随籽粒成熟度的提高，粗蛋白和钙含量逐渐减少。粗脂肪含量虽然各收获期差异不显著（P>0.05），但表观值也呈现随籽粒成熟度提高而减少的趋势。WSC含量则以4/4乳线期最高，且与其他收获期差异显著（P<0.05），而其他收获期间差异不显著（P>0.05）。综上所述，中原单32玉米秸秆的营养价值以3/4乳线期最高，1/4乳线期次之，4/4乳线期最低。

表2 收获期对中原单32玉米秸秆主要化学成分含量的影响（以干物质计） %

注：同列不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。

3 讨论与结论

该试验条件下中单9409品种秸秆在1/4乳线期营养价值最高，其他收获期营养价值差异不显著;中原单32品种秸秆在3/4乳线期营养价值最高，1/4乳线期次之，4/4乳线期最差。

该试验中中原单32玉米秸秆在3/4乳线期NDF、ADF和ADL含量都明显低于1/4乳线期。造成这种反常现象的原因可能主要与秸秆中总糖含量的提高有关，因为秸秆组成成分含量相对稳定的情况下，改变其中任何一种成分的含量，都会引起其他成分含量相应地发生改变。3/4乳线期总糖含量为21.60%，可能主要与该玉米品种的遗传物质有关，如不同玉米品种间蛋白质含量差异高达15%以上[14]，HOC298玉米秸秆在4/4乳线期时WSC含量为24.23%，是3/4乳线期的6.28倍[15]。

该试验中无论是中单9409品种还是中原单32品种，其秸秆的粗蛋白含量都随籽粒成熟度提高而减少，这与一般的植物老化规律[13]相一致。

中单9409玉米品种虽然是目前我国育成的数十个优质蛋白玉米的代表品种[1]，但其品种介绍中关于秸秆化学成分含量的内容没有给予说明[1，4-5，16-17]。该试验对其秸秆主要化学成分的测定结果无疑让世人全面了解并充分合理利用这个玉米品种提供了参考。但是，秸秆的赖氨酸含量是否与籽粒一样具有含量高的特点，还有待进一步探究。

该试验中中原单32玉米秸秆在3/4乳线期、4/4乳线期粗蛋白含量分别为8.50%和7.96%，这与唐秀芝等和常海宏报道该品种秸秆的粗蛋白含量为7.80%～10.54%[2-3]相一致。

该试验中中原单32玉米秸秆在3/4乳线期的总糖含量达到21.60%，其作为青贮原料非常有利于加速青贮的发酵进程，提供优质的玉米青贮产品，而且总糖是易消化物质，可使中原单32玉米秸秆的营养价值得到大幅度提高，从而提高动物的生产力。

尽管关于中原单32玉米秸秆的糖含量报道不一，孙云等[18]认为为18.56%，而常海宏和陈建军等报道为10.5%[2，19]，但该试验结果证实了中原单32玉米秸秆在3/4乳线期的总糖含量为21.60%，这不仅只是该项指标本身的测定值，而且NDF、ADF和ADL含量的相应变化也充分证实了这一特点。该试验糖含量的测定结果也弥补了以前报道该品种秸秆糖含量时未给出确切收获期[2，18-19]的不足。

该试验中中原单32玉米秸秆的营养价值在3/4乳线期为最高，不仅高于4/4乳线期，也高于1/4乳线期。这一现象与闫贵龙等开展玉米类型和子粒成熟期影响秸秆营养成分与活体外消化率的比较研究时发现中国农大培育的青饲3号玉米品种秸秆随收获期的不同营养价值发生变化的情况相一致[20]。该品种秸秆的这一营养价值特点与一般开展全株玉米青贮时以3/4乳线期收获最佳相吻合[21-22]。这说明中原单32玉米品种不仅籽粒具有高蛋白的优良特点[23]，而且秸秆更符合玉米青贮生产的需要。

该试验中中单9409玉米品种籽粒成熟度达到1/4乳线期、3/4乳线期和冻死时的时间分别为9月3日、9月23日和10月8日。该玉米品种秸秆的营养价值在1/4乳线期最高，但此时收获秸秆营养价值虽然最高，但全株生物产量、籽粒产量（以干物质计）却低于3/4乳线期和冻死时，同时也浪费了此后30多d适宜生长的气温条件。因此，鉴于该试验得出该品种秸秆在3/4乳线期和冻死时营养价值没有显著差异的结果，建议其在冻死时收获更为适宜，更有利于籽粒中营养物质的积累。

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